Þessi síða notar kökur (e. cookies) til að auðvelda þér að vafra um vefinn.

Snjallari matvælaframleiðsla með skýjalausnum og snjallara viðhaldi. Gagnabylting í matvælaiðnaði

Matvælaiðnaðurinn er ekki undanskilinn þeim miklu áhrifum sem fjórða iðnbyltingin er þegar farin að hafa á heiminn. Marel hefur frá upphafi byggt hugmyndafræði sína á hugviti, nýsköpun og möguleikum tækninnar til að auka afköst og gæði. Fyrirtækið hefur því tekið fjórðu iðnbyltingunni opnum örmum og nýtir nú þegar möguleikana sem ný tækni í gagnavinnslu og greiningu býður upp á.

Fjórða iðnbyltingin mun án vafa gjörbreyta veruleika okkar. Í raun veit enginn hvert þær breytingar munu leiða heiminn en það sem við þó vitum er að möguleikarnir eru nær óþrjótandi. Framfarir í gagnavinnslu og greiningu, notkun gervigreindar, sýndarveruleika, viðbótarveruleika (augmented reality) og hlutanetið (Internet of Things, IoT) skapa fjölda tækifæra til þess að bæta framleiðsluferli.  Með stórauknu gagnaflæði skapast auk þess ótal möguleikar á að breyta gögnum í verðmætar upplýsingar. Virðiskeðja matvæla er þar ekki undanskilin heldur einmitt vettvangur þar sem tæknin getur hjálpað greininni að blómstra.

Byltingin sem nú á sér stað helst í hendur við síaukna eftirspurn matvælaframleiðenda eftir nýjum leiðum til að bæta framleiðslu og auka innsýn í hana. Framleiðendur standa frammi fyrir vaxandi eftirspurn og auknum kröfum neytenda um gæði og hagstætt verð. Með betri innsýn í framleiðslu vilja framleiðendur tryggja rekjanleika og hagkvæmni í rekstri, draga úr hvers kyns sóun og ná fram betri nýtingu verðmætra hráefna. Þetta er ekki síst mikilvægt í matvælaiðnaði þar sem oft er við að eiga takmarkaðar auðlindir. Krafan um að nýta þær sem best og minnka sóun hefur sjaldan eða aldrei verið meiri.

Starfssemi Marel snertir allar þessar áskoranir. Við leitumst stöðugt við að nýta bestu tækni sem völ er á til þess að þróa lausnir sem hjálpa viðskiptavinum okkar í kjúklinga- kjöt- og fiskiðnaði við að besta framleiðslu sína til þess að mæta ströngum kröfum neytenda og aukinni eftirspurn. Þannig vinnum við að því að umbylta matvælaframleiðslu á heimsvísu í nánu samstarfi við viðskiptavini um allan heim.

Fyrsta Marel-vogin varð kveikjan að gagnabyltingu í íslenskum sjávarútvegi. Allar götur síðan hefur Marel byggt á gagnasöfnun og nýsköpun til þess að auka verðmæti og minnka sóun. Við höfum undanfarna áratugi lagt mikla áherslu á hugbúnaðarþróun í öflugu vöruþróunarstarfi okkar. Ávinningurinn af notkun nýrrar tækni á borð við IoT og skýjalausnir við gagnavinnslu getur verið mikill. Tæknina má nýta til að auka rekjanleika, hagkvæmni, matvælaöryggi og sjálfbærni og tryggja að viðskiptavinir nái bestu nýtingu sem völ er á með þeim hátækni-lausnum og -vélum sem Marel býður.

Mynd 1

Aukið gagnaflæði í skýinu

Til að nýta með enn markvissari hætti gögnin sem lausnir frá Marel safna hjá viðskiptavinum víðsvegar um heiminn er næsta rökrétta skref að byggja upp áreiðanlega innviði í skýinu. Marel vinnur um þessar mundir að því að þróa sínar fyrstu hugbúnaðarlausnir sem byggja á IoT, með áherslu á gagnagnótt, gervigreind og snjallara viðhald sem byggir á spálíkönum (predictive maintenance). Með tilkomu eigin tölvuskýs er gögnum safnað á öruggan hátt í rauntíma frá Marel vélum og tækjum staðsettum hjá viðskiptavinum.

Snjallara viðhald fyrirbyggir framleiðslustopp

Marel hefur þegar hafið að umbylta því hvernig viðhaldi á vélum er háttað með því að greina rauntímagögn sem safnað er um ástand véla og nýta þau til að spá fyrir um bilanir. Þannig má þjónusta viðskiptavini á snjallari hátt – fyrirbyggjandi og í fjarsamskiptum. Með gögnum sem streymt er frá vélum í skýið eru byggð líkön sem spá fyrir um bilanir tækja og íhluta áður en vandamál koma upp. Margir viðskiptavina Marel vinna mikið magn afurða á hverjum degi. Stærstu kjúklingavinnslur heims geta t.a.m. unnið allt að 15.000 kjúklinga á klukkustund með nýjustu og hraðvirkustu lausnum Marel. Það hefur því miklar og kostnaðarsamar afleiðingar í för með sér að stöðva framleiðslu vegna bilunar, jafnvel þótt stöðvunin vari aðeins í skamma stund. 

Úr viðbragðsham í fyrirbyggjandi þjónustumáta

Hefðbundnu viðhaldi í matvælaiðnaðinum er þannig háttað að viðskiptavinur hefur samband þegar bilun kemur upp og bregst þá þjónustuaðili við með því að reyna að aðstoða í fjarsamskiptum eða senda viðgerðasérfræðing á staðinn, en það þýðir oft tímabundið framleiðslustopp.

ein mynd 2

Til þess að koma í veg fyrir framleiðslustopp hafa mörg fyrirtæki boðið fyrirbyggjandi viðhald sem þýðir að íhlutum er skipt út áður en þeir bila. Ákvarðanir um það hvaða íhluti er skipt um og hvenær byggja á mikilli sérþekkingu og reynslu. Ókosturinn við fyrirbyggjandi viðhald er sá að í flestum tilfellum er íhlutum skipt út of snemma. Þrátt fyrir að það komi í veg fyrir framleiðslustopp, þá getur það þýtt sóun á íhlutum sem ekki eru fullnýttir.

Hlutanetið og nýjar skýjalausnir veita aðgang að gögnum í rauntíma og gera mögulegt að bjóða snjallari viðhaldþjónustu. Fyrirbyggjandi viðhald byggir á spálíkönum og með þeim má finna hagstæðasta tímapunktinn til að skipta út íhlutum og nýta þá nánast allan sinn líftíma.

Snjallara viðhald

Við innleiðingu á snjallara viðhaldi hefur Marel aðallega notast við tvær aðferðir; fyrirbyggjandi viðhald byggt á reglum og fyrirbyggjandi viðhald byggt á vélanámi (e. machine learning). Gögn eru greind í rauntíma frá skynjurum í vélum þar sem fylgst er t.d. með hitastigi, þrýstingi og rakastigi. Með reynslu og þekkingu á vélunum má skilgreina reglur sem nýttar eru til að fylgjast með heilsu vélanna.

Sem dæmi má nefna kerfi sem verður vart við að hitastig fer yfir 28°C á sama tíma og straumur frá kælieiningu fer undir 0.5A.  Kerfið veit þá er kælieiningin við það að gefa sig og ráðleggur viðskiptavini að skipta um íhlutinn áður en vélabilun kemur upp. Þróun slíkra lausna krefst góðs samstarf við sérfræðinga Marel sem hanna og þjónusta lausnirnar þar sem reglurnar byggja að miklu leyti á þekkingu á lausnunum. 

Fyrirbyggjandi viðhald byggt á vélanámi, gervigreind og spálíkönum

Enn snjallari leið í fyrirbyggjandi viðhaldi er að nýta samhliða vélanám, gervigreind og spálíkön til að spá fyrir um bilanir í vélum. Hjá Marel erum við að stíga fyrstu skrefin í að nýta þessa tækni í lausnum fyrir viðskiptavini en þar liggja mikil tækifæri. Með því að nýta IoT og aðra tækni má skapa snjallari þjónustulausnir, nýta íhluti enn betur og koma í veg fyrir framleiðslustopp. Með vélanámi má búa til líkön sem lýsa eðlilegri hegðun véla með því að byggja bæði á rauntímagögnum og gögnum sem safnað safnast upp með tímanum. Með slíku líkani má t.d. fylgjast í rauntíma með almennri heilsu tiltekins skynjara í SensorX röntgenvélum frá Marel. Skynjarinn er einn mikilvægasti íhlutur vélanna. Með því greina í rauntíma ástand hans skapast mikilvægt svigrúm til að láta viðskiptavin vita þegar komið er að því að skipta hlutnum út þegar kerfið metur sem svo og koma þannig í veg fyrir kostnaðarsamt framleiðslustopp auk þess að fullnýta hlutinn út líftíma hans.

Frá hugmynd að veruleika

Snjallt viðhald hófst sem tilraunaverkefni í Marel þar sem lítill en fjölbreyttur hópur sérfræðinga með þekkingu á sviði gagnavísinda, verkfræði og forritunar, ásamt nokkrum helstu sérfræðingum Marel í matvælavinnslu vann saman að þróun.

Staðreyndin er sú að það verða ekki öll IoT þróunarverkefni að veruleika. Kannanir sýna að aðeins 20% verkefna skila þeim árangri sem lagt er upp með í upphafi. Mikið var því lagt upp úr því að nálgast verkefnið rétt og skilgreina áður en ráðist var í tæknilegar útfærslur.

Þróun í raunverulegu umhverfi eru mun vænlegri til árangurs en ímyndaðar aðstæður. Hópurinn fór því fljótt í samstarf við einn af þróunarviðskiptavinum Marel. Tvær vélar voru tengdar við skýið og gat hópurinn strax byrjað að safna gögnum. Markmið hópsins var að vera sveigjanlegur, þróa lausnina hratt, fá endurgjöf frá viðskiptavininum snemma í ferlinu og geta þannig lært og aðlagað lausnina á stuttum tíma. Tilraunaverkefnið sannaði sig strax á fyrsta árinu. Á fáeinum mánuðum smíðaði teymið frumgerð að tölvuskýi, hóf að safna gögnum í rauntíma og smíðaði fyrsta spálíkanið. Þar að auki fékkst á þessum stutta tíma staðfesting frá viðskiptavininum á því að lausnin væri strax að skapa raunveruleg verðmæti. Með þessa hvatningu í farteskinu hefur Marel mikinn hug á því að halda áfram að þróa og fjárfesta í framtíðarlausnum sem byggja á IoT tækni.

Framtíðin er rétt að byrja

Í framtíðinni mun þróun IoT lausna vafalaust ganga mun lengra. Sjá má fyrir sér að tækin og kerfin muni með tímanum geta tekið ákvarðanir sjálf og stýrt öllu framleiðsluferlinu inni í verksmiðjum. Hvernig sem þróunin verður þá er víst að Marel mun áfram leggja áherslu á að nýta tækniframfarir og gagnavinnslu til þess að þróa lausnir sem umbylta matvælaframleiðslu, auka nýtingu á verðmætum auðlindum, minnka sóun og stuðla að sjálfbærari og hagkvæmari matvælaframleiðslu um allan heim.

Höfundur: Birgitta Strange, vöruþróunarstjóri IoT hjá Marel

Lesið 70 sinnum Síðast breytt fimmudagur, 28 November 2019 09:15